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新たな心筋作製技術を可能とする遺伝子を発見 ~線維芽細胞およびマウス ES/ヒト iPS 細胞から心臓中胚葉細胞の直接誘導に成功~

2018/08/10

筑波大学 医学医療系 家田真樹教授(循環器内科)、慶應義塾大学医学部 貞廣威太郎助教(循環器内科)、国立研究開発法人産業技術総合研究所創薬分子プロファイリング研究センター 五島直樹研究チーム長らの研究グループは、Tbx6という遺伝子を導入するだけで、線維芽細胞やマウス・ ヒトの多能性幹細胞から心臓中胚葉細胞を直接誘導できることを発見しました。

本研究では、線維芽細胞から心臓中胚葉細胞を直接誘導する遺伝子Tbx6を発見しました。また、 Tbx6をマウスES細胞・ヒトiPS細胞といった多能性幹細胞に導入することにより、液性因子を使用せずに効 率よく増殖可能な心臓中胚葉細胞を作製し、さらにこれを心筋細胞や血管細胞を誘導することに成功しました。この仕組みとして、Tbx6が心臓発生に重要なMesp1・BMP4遺伝子の発現を一過的に上昇させて心 筋誘導することを明らかにしました。さらにTbx6の発現期間を調整することで、同じく中胚葉から分化する骨 格筋や軟骨細胞も誘導が可能であることを見出し、Tbx6が心臓だけでなく多能性幹細胞からの中胚葉分化全体を制御する重要な因子であることを発見しました。

図 Tbx6 は幹細胞からの中胚葉や心筋誘導を制御
Tbx6 発現により多能性幹細胞から心臓中胚葉が誘導される。誘導後に Tbx6 発現が消失した場合に、心臓中胚葉は心血管系細胞に分化するが、発現が持続すると沿軸中胚葉が誘導され筋骨格系細胞に分化する。

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